编码器的制造方法_3

文档序号:8297446阅读:来源:国知局
4内。
[0049]并且,微控制器8在指定的采样时间内获得第一检测信号SI和第二检测信号S2的电平,并且生成表示转子的旋转角度位于第一旋转角度范围Al、第二旋转角度范围A2、第三旋转角度范围A3和第四旋转角度范围A4中的某一个范围内的概略旋转位置数据。并且,当转子朝向一个方向旋转时,在转子的一周旋转内的旋转角度范围按照第一旋转角度范围Al、第二旋转角度范围A2、第三旋转角度范围A3以及第四旋转角度范围A4的顺序变化,并且若转子旋转一周,则从第四旋转角度范围A4返回到第一旋转角度范围Al。因此,微控制器8根据转子的旋转角度范围的变化,生成表示转子从指定的原点位置进行了多少周旋转的多周旋转数据。
[0050]像这样,微控制器8具有根据第一检测信号SI和第二检测信号S2,生成概略旋转位置数据以及多周旋转数据的数据生成功能。并且,微控制器8还具有存储生成的概略旋转位置数据以及多周旋转数据的数据存储功能。微控制器8将生成的概略旋转位置数据以及多周旋转数据输出到微控制器9。并且,微控制器8具有在正常工作模式中将从主电源11提供给微控制器8的电力提供给霍尔元件5、6,而在备用模式中将从电池12提供给微控制器8的电力提供给霍尔元件5、6的供电功能。
[0051]微控制器9利用从磁阻元件7输入的正弦波信号以及余弦波信号进行指定的运算,并且按该正弦波信号以及余弦波信号的每一个周期计算出从指定值增大到指定值的计算值。具体地说,微控制器计算出从磁阻元件7输入的正弦波信号的值和余弦波信号的值的比的反正切。例如,微控制器9在转子以恒定速度旋转的情况下,计算出形成图3所示的锯齿状直线的计算值。并且,微控制器9根据该计算值和从微控制器8输入的概略旋转位置数据计算出在转子的一周旋转内的旋转角度的详细位置,并且根据在该转子的一周旋转内的旋转角度的详细位置和多周旋转数据,计算出转子从指定的原点位置起转过的旋转角度的绝对位置。
[0052]在如以上方式构成的编码器I中,在正常工作模式中,一直向微控制器8提供电力。另一方面,在正常工作模式中,从微控制器8交替向霍尔元件5和霍尔元件6提供电力。并且,在正常工作模式中,还设定了不向霍尔元件5以及霍尔元件6双方提供电力的时间。也就是说,如图4所示,在正常工作模式中,存在有输出用于生成第一检测信号(A相信号)SI的正弦波信号的霍尔元件5和输出用于生成第二检测信号(B相信号)S2的余弦波信号的霍尔元件6交替启动和停止、然后霍尔元件5以及霍尔元件6双方都停止的时间。微控制器8根据比较功能交替生成第一检测信号SI和第二检测信号S2。也就是说,在本实施方式中,间歇性地生成第一检测信号SI和第二检测信号S2。并且,在正常工作模式中,微控制器8根据生成的第一检测信号SI和第二检测信号S2,在霍尔元件5以及霍尔元件6双方停止时的时间生成概略旋转位置数据以及多周旋转数据,并且将生成的概略旋转位置数据以及多周旋转数据输出到微控制器9。
[0053]在备用模式中,如图5所示,按指定的抽样周期T,向微控制器8提供电力,微控制器8按抽样周期T启动、停止。并且,在备用模式中,在微控制器8的工作时间Λ T内,依次向霍尔元件5和霍尔元件6提供电力。并且,在备用模式中,在工作时间Λ T内还设定了不向霍尔元件5以及霍尔元件6双方提供电力的时间。也就是说,在备用模式中,在工作时间AT内存在这样的时间:输出用于生成第一检测信号(Α相信号)S1的正弦波信号的霍尔元件5和输出用于生成第二检测信号(B相信号)S2的余弦波信号的霍尔元件6依次启动和停止一次,然后霍尔元件5和霍尔元件6双方停止。例如,几乎在微控制器8启动的同时启动霍尔元件5,几乎在霍尔元件5停止的同时启动霍尔元件6。并且,在霍尔元件6停止后经过了指定时间后微控制器8停止。微控制器8通过比较功能在工作时间ΛT内,在根据从霍尔元件5输出的正弦波信号生成第一检测信号SI后,根据从霍尔元件6输出的余弦波信号生成第二检测信号S2。并且,在备用模式中,微控制器8根据生成的第一检测信号SI以及第二检测信号S2,在霍尔元件5以及霍尔元件6双方均停止的时间生成并存储概略旋转位置数据以及多周旋转数据。
[0054]像这样,微控制器8具有切换功能,所述切换功能用于根据比较功能切换生成第一检测信号SI和第二检测信号S2中的某一个。该切换功能为在正常工作模式中以来自主电源11的电力只提供给霍尔元件5和霍尔元件6中的一个的方式进行供电路径的切换的功能,并且为在备用模式中以来自电池12的电力只提供给霍尔元件5和霍尔元件6中的一个的方式进行供电路径的切换的功能。通过该切换功能以及比较功能,微控制器8在备用模式下工作时依次生成第一检测信号SI以及第二检测信号S2。
[0055]这里,将转子的最高角加速度设为a(rad/sec2(弧度/秒2)),将转子的最高转速设为N(rpm),则微控制器8检测出在转子的一周旋转内的旋转角度范围按照每90° —划分而形成的第一旋转角度范围Al-第四旋转角度范围A4的顺序变化,并且为了能够生成适当的概略旋转位置数据以及多周旋转数据,以如下方式设定抽样周期T。
[0056]也就是说,从正常工作模式切换为备用模式时的抽样周期T为满足tl < { V {> /[(1/2) X a]} —V {U/2)/[(l/2)Xa]}}的关系的tl(sec)。在本实施方式中,例如转子的最高角加速度为80000 (rad/sec2), tl为2.6 (msec (毫秒))。
[0057]并且,若在备用模式中概略旋转位置数据发生变化(也就是说,转子的旋转角度范围从第一旋转角度范围Al、第二旋转角度范围A2、第三旋转角度范围A3以及第四旋转角度范围A4中的某一个向第一旋转角度范围Al、第二旋转角度范围A2、第三旋转角度范围A3以及第四旋转角度发范围A4中的某一个变化),则抽样周期T切换为满足t2 < I/ [ (N/60) /(90/360)]的关系的t2(sec)。在本实施方式中,t2例如为0.5 (msec)
[0058]然后,若即使按t2 (sec)的抽样周期T进行了多次抽样,概略旋转位置数据也没有变化的话,则抽样周期T从t2 (sec)切换至tl(sec)。例如,如果按t2 (sec)的抽样周期T进行了八次抽样,概略旋转位置数据还没有变化的话,则抽样周期T从t2 (sec)切换至tl (sec)。
[0059]并且,若从备用模式切换至正常工作模式,则微控制器8将存储的概略旋转位置数据以及多周旋转数据输出到微控制器9。也就是说,若从备用模式切换到正常工作模式,则存储在微控制器8中的概略旋转位置数据以及多周旋转位置数据被输入到微控制器9中。因此,即使在备用模式中微控制器9停止,在切换至正常工作模式时,微控制器9也能够计算出转子从指定的原点位置起转过的旋转角度的绝对位置。
[0060](本实施方式的主要效果)
[0061]如以上说明,在本实施方式中,微控制器8在备用模式中,在按抽样周期T启动、停止的微控制器8的工作时间AT内,依次生成第一检测信号SI和第二检测信号S2,并且根据生成的第一检测信号SI以及第二检测信号S2,在霍尔元件5以及霍尔元件6双方均停止的时间生成并存储概略旋转位置数据以及多周旋转数据。也就是说,在本实施方式中,即使在备用模式中也能够根据按抽样周期T生成的第一检测信号SI以及第二检测信号S2,在霍尔元件5以及霍尔元件6双方均停止的时间生成并存储概略旋转位置数据以及多周旋转数据。因此,在本实施方式中,即使在备用模式中也能够准确地把握在转子的一周旋转范围内的转子的概略旋转位置以及转子从原点位置进行了多少周旋转。
[0062]在本实施方式中,微控制器8在备用模式中,在微控制器8的工作时间AT内依次向霍尔元件5和霍尔元件6提供电力,并且依次生成第一检测信号SI和第二检测信号S2。也就是说,在本实施方式中,在备用模式中,利用微控制器8的一个比较功能,在微控制器8的工作时间ΔΤ内生成第一检测信号SI后生成第二检测信号S2。因此,在本实施方式中,与在微控制器8的工作时间AT内使用两个比较器生成第一检测信号SI和第二检测信号S2的情况相比,能够降低在备用模式中的消耗电力。
[0063]特别是在本实施方式中,在备用模式中,在微控制器8的工作时间AT内,由于霍尔兀件5和霍尔兀件6依次分别启动、停止一次,因此与在微控制器8的工作时间ΔΤ内一直向霍尔元件5以及霍尔元件6双方提供电力的
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